城市地震危害性模糊评价及地震损失预测评估

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高度现代化的大城市,看起来钢筋水泥、铜墙铁壁,实际上,大城市抵御地震的能力是非常脆弱的,而现代工业进程和经济建设的迅猛发展,许多小城镇又不可避免地向城市化发展。城市化的一个重要标志是高楼林立,人口与产业密集,电力、电信、煤气、供水、热力等生命线系统各种管线地下、地上纵横交错,如果抗震设防标准不够,一旦受地震袭击,其后果将是不堪设想。目前人们防震意识薄弱,到处盲目地开发建设,至使城市易损性不断提高。本研究主要讨论影响地震危害性的各种因素,提出地震危害性的模糊评价法,以及对未来地震损失进行预测。 本研究主要有两部分内容,第一部分论述快速城市化与城市地震风险的关系和大地震对城市的影响,介绍城市地震危害性的分析方法,并在总结前人成果的基础上,提出影响城市地震危害性的因素主要有直接危险性、次生危险性、承灾体易损性、抢险救灾能力四个方面。直接危险性,描述的是城市地震灾害的致灾因子,也就是产生城市地震灾害的直接原因。它是由城市地震活动性规律、以及城市内的地质环境和地理环境等特征的不同引起危险性的差别,主要表现为地震动水平、地基失效、液化、震陷等等。次生危险性,指的是因为城市内人为和社会因素,在地震发生时和发生后可能使其遭受的诸如火灾、危险物泄露等次生灾害的可能性。承灾体易损性,它描述的是在地震发生时可能受到影响的人员、建筑物、生命线、经济以及与其相关的正常活动等要素抵御地震灾害冲击能力的一个因素。这里指地震的发生使区域内的各种承灾体在短期和长期范围内遭受影响的程度。抢险救灾能力,这一因素表示区域遭受到地震袭击后,是否通过有计划、有组织的各种措施来减轻地震所造成的冲击,使社会秩序和经济活动恢复到地震发生前的状态。然后,分别确定上述四个因素的评价指标,并首次将模糊理论引入地震危害性评价中,运用陈守煜提出的模糊选优方法进行建模。并用该方法分析杭州市中心六区的地震危害性,从结果的直方图中可以直观地比较六个区域的地震危害性大小,以及各个因素对地震危害性的影响程度。可以看出,直接危险性高的地区,承灾体易损性不一定高,相反承灾体易损性高的地区,直接危险性或次生危险性不一定高。这就为防灾规划部门进行城市规划时提供一个参考,例如经济、政治中心应避开直接危险性和次生危险性高的地区,承灾体易损性高的地区应加强防震减灾建设等等。 第二部分介绍地震损失评估方法。由于传统的易损性分类清单法,需要有详细建筑物和设施的分类清单,然后根据每一类财富的数据资料建立相应的破坏性矩阵来进行损失评估。而像杭州市这样地震危险较低的城市,历史上破坏性地震很少发生,相关资料很少,关于建筑物分类的详细统计资料短时间内也很难收集到。因此,对这样的城市用传统的方法是行不通的。另外,目前地震损失评估也己经由主要评估建筑破坏损失为主的直接损失,逐浙转向地震间接损失和社会整体损失的评估。本研究着重介绍陈额提出的以国民生产总值和人口密度为参数的地震损失评估方法。并以浙江省为例,由《浙江省统计年鉴》给出的浙江省各市1980年一2003年间的统计资料可以得出,随着每年GDP的增长,社会固定资产的投资也同步增长,与地震破坏相关较大的通过更新改造或基本建设投资新增的固定资产也保持同步增长,两者存在线性关系。从《浙江省统计年鉴》查得的各市、县、区的GDP和人口资料,可以计算得出人口密度与GDP的分布图,以及GDP与总人口的分布图,可看出GDP与人口存在很好的线性相关关系。这就证明陈额提出的以国内生产总值和人口密度为参数的地震损失评估方法同样适用小范围地区。本研究进一步根据杭州市城市总体规划,预测未来五十年杭州的GDP发展水平,和人口分布情况,并预测当发生烈度为七度和八度的地震时可能造成的经济损失及人员死亡情况。从各个分布图上可以看出,随着经济的发展,地震损失也越来越严重,到2050年遭受同样烈度的地震,经济损失将是目前水平的10倍以上。而人口损失也随着城市化的发展不断变化,到2050年由于人口分布的改变,人口损失严重的地区已经由主城区转移到各副城区。关键词:城市化地震危害性直接危险性次生危险性承灾体易损性模糊评价地震损失评估人员伤亡损失
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